Павел Алексеевич Арбузов после окончания училища был назначен в НИИ им. В. П. Чкалова в отдел испытаний комплексов воздушной разведки. Участвовал в научно-исследовательских работах связанных с оценкой дешифровочных свойств спектрозональных изображений. В 1991 г. поступил в адъюнктуру ВВИА и после ее окончания и успешной защиты диссертации продолжил службу в НИИ в качестве ведущего инженера. В 1998 г. П. А. Арбузов поступил в докторантуру академии на кафедру «Приборное высотное и оптико-электронное авиационное оборудование ЛА». После ее окончания продолжил службу в академии в качестве начальника научно-исследовательской лаборатории «Авиационно- космического мониторинга».

Принимал участие в разработке новых подходов к алгоритмическому обеспечению и принципам функционирования современных комплексов получения и обработки данных воздушной разведки на базе геоинформационных технологий.

Под руководством и при участии П. А. Арбузова разрабатывались и внедрялись в учебный процесс новые дисциплины кафедры: «Геоинформационные системы», «Топогеодезическое обеспечение воздушной разведки», дорабатывались новые разделы дисциплины «Автоматизация обработки данных воздушной разведки».

В 2006 г. П. А. Арбузов возглавил научно-исследовательский отдел «Системных исследований авиационных и авиационно-космических комплексов».

Автор более 90 научных трудов и публикаций по данной тематике. Научно-педагогический стаж — более 18 лет.

Неоднократно поощрялся командованием ВВС и руководством академии

Награжден рядом медалей.